Как рассчитать освещение

Содержание

Как правильно рассчитать освещение по площади помещения

За комфорт в жилище отвечают многие системы. Водоснабжение, энергообеспечение, отопление, освещение делают жизнь людей уютнее, безопаснее и проще. Свет влияет на психологическое и эмоциональное здоровье человека, утомляемость глаз, полноценность отдыха, поэтому важно грамотно подобрать подсветку. Чтобы создать качественную осветительную систему, нужно рассчитать количество лампочек, определиться с необходимым уровнем освещенности и провести другие расчеты.

Что учитывается в расчете освещенности комнаты

Создание качественной подсветке в каждом помещении зависит от ряда факторов. К ним относятся площадь комнаты, ее предназначение, расстановка мебели, необходимость зонирования, отделка и другие критерии.

Раньше расчеты для каждого конкретного помещения производились с учетом мощности. Использовались таблицы, в которых в зависимости от типа комнаты высчитывалась суммарная мощность ламп. Этот метод является некорректным, так мощность – это единица расчета энергии, а не светового потока. Связь этих двух величин есть, но она не подчиняется строгому соотношению, подходящему для всех осветительных приборов. Такой способ подходил только для лампочек накаливания. Люминесцентные, светодиодные и другие приборы потребляют другое количество электроэнергии и дают другой уровень яркости.

Выбирать источники света стоит по световому потоку и освещенности. Эти величины связаны друг с другом. Световой поток 1 Лм на площадь, равную 1 кв.м., создает освещенность 1 лк. Для каждой комнаты есть своя норма.

Нормы освещенности

Санитарные нормы, прописанные в официальных документах СНиП и СанПиН, требуют следующего уровня освещенности для жилых помещений:

  • жилые комнаты 150 лк;
  • детская 200 лк;
  • кабинеты, библиотеки 300 лк;
  • комната для выполнения точных чертежных работ 500 лк;
  • кухня 150 лк;
  • ванная, санузел 50 лк;
  • сауна, баня 100 лк;
  • коридор 50 лк;
  • лестничная площадка 20 лк;
  • гардеробная 75 лк%
  • крыльцо 6 лк;
  • площадка рядом с запасным входом 4 лк;
  • дорожка у входа в дом на протяжении 4 метров 4 лк.

Нормы уровня освещенности считаются оптимальными и проверенными, поэтому их стоит придерживаться. Большая или меньшая освещенность может привести к быстрой утомляемости, невозможности сосредоточиться на выполняемом деле и негативному влиянию на психику человека.

Проведение расчетов

Есть упрощенные расчеты освещения в помещении. Они связаны с площадью комнаты и необходимым световым потоком. Умножение площади на поток света дает освещенность, из которой потом можно высчитать необходимое число ламп. Аналогично производится расчет мощности освещения по площади.

Пример расчета: есть гостиная площадью 15 кв.м. Для ее освещения понадобится 15х150=2250 лк. По этому значению подбираются лампочки. Если взять источники света с освещенностью 500 лк, для подсветки гостиной потребуется 5 ламп.

Такие расчеты света по площади не совсем корректны, так как не учитывают индивидуальные особенности помещения. Более точный способ рассчитать световой поток для помещения использует следующую формулу:

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)

В этот расчет света входит множество параметров, учитывающих вид используемых ламп, цвета стен, наличие или отсутствие плафона на светильнике.

  • Fл (лм) – необходимый световой поток, который должна иметь каждая лампа в светильнике.
  • Ен – норма освещенности, взятая в таблице для каждого вида помещений.
  • Sп – общая площадь помещения.
  • K – коэффициент запаса. Для каждого вида ламп имеет свое значение. Для люминесцентных лампочек 1.2, для обычных ламп накаливания и галогенных 1.1, для светодиодов 1.
  • q – коэффициент неравномерного свечения. Также различен для разных источников света. Любые лампы накаливания 1.15, ртутные газоразрядные 1.15, люминесцентные 1.1, светодиодные 1.1.
  • – предполагаемое число светильников.
  • N – количество лампочек в одной люстре.
  • η — коэффициент использования светового потока. Этот параметр учитывает многие особенности комнаты, его можно определить по таблице. Зависит от площади комнаты, высоты установки источника света, отражающей способности стен, пола и потолка в зависимости от цвета отделки.

Полученное значение подходит только для общего освещения. Для декоративной и акцентной подсветки вычислить уровень освещенности нельзя.

Все приведенные расчеты можно сделать с помощью онлайн калькуляторов.

Характеристики источников света

После расчета необходимого уровня освещенности можно переходить к выбору лампочек. Они подбираются с учетом следующих критериев:

  • Тип цоколя. Зависит от того, какой используется в светильнике. В крупных устройствах ставятся цоколи Е, в точечной подсветке могут применяться G и другие виды.
  • Потребляемая мощность. Зависит от конкретного типа лампочки.
  • Напряжение питания. Сетевое напряжение составляет 220 В, частота 50 Гц. Не все лампы работают на такой частоте, для устройств на 12 В и 24 В требуется установка понижающего трансформатора.
  • Цветовая температура. Оптимальный диапазон для помещения от 2600 К до 5000 К. Теплый свет дают лампы 2600-3500 К, дневной белый 3500-4000 К, холодный 4000-5000 К.
  • Световой поток. Показывает, насколько ярко лампочка будет освещать площадь.

В домах для общей подсветки используется 4 типа ламп – накаливания, галогенные, люминесцентные, светодиодные. Все они имеют свои характеристики, плюсы и минусы.

Лампы накаливания

Это самый дешевый вид лампочек. Они дают приятный желтый свет. Лампы накаливания уже практически полностью заменены другими источниками света, так как являются неэффективными. К недостаткам можно отнести малый КПД, большое потребление энергии, малый срок службы, хрупкость и небезопасность.

Галогенные источники

Имеют схожую конструкцию с лампой накаливания, но есть свои особенности. В первую очередь, это касается колбы – она выполнена из кварцевого стекла. Оно позволяет выдерживать высокие температуры, поэтому внутри колба заполняется парами йода, брома и других галогенов. Срок службы за счет отказа от хрупкой нити накала повышается, но многие недостатки сохраняются. Из-за применения кварца к колбе нельзя прикасаться голыми руками. Жировые пятна приводят к тому, что стекло становится тонким и хрупким и может взорваться.

Преимущества – широкое разнообразие, более высокий КПД, диапазон цветовых температур от 2800 до 3000 К.

Недостатки – высокая температура во время работы, хрупкость, неэкологичность, сложность утилизации, большое потребление электроэнергии.

Люминесцентные приборы

Этот тип раньше был представлен длинными лампами-трубками. Сейчас появились модели со стандартными цоколями под обычный патрон. В быту люминесцентные лампочки называют энергосберегающими. Состоят из стеклянной колбы, покрытой внутри люминофором и заполненной смесью газов.

Достоинства: высокая светоотдача, малое потребление энергии, длительность срока службы, широкий диапазон рабочих температур.

Недостатки: наличие ртути внутри колбы, сложность утилизации, наличие уф излучения, мерцание, долгий старт, ограниченное число циклов включения и выключения.

Светодиоды

Светодиодные источники света считаются самым удачным вариантом для дома. Они не содержат в составе вредных веществ, работают лишь на свечении от полупроводникового кристалла. Имеют широкий ассортимент по цветам, размерам, формам.

К преимуществам относят низкую потребляемую энергию, высокий КПД, долговечность, отсутствие мерцаний, безопасность, широкий диапазон рабочих температур, разнообразие цветовых температур. Благодаря малому нагреву светодиоды можно устанавливать в натяжные потолки не боясь того, что полотно может быть деформировано. При покупке в профессиональном магазине от известного изготовителя дается гарантия, по которой лампу можно поменять при производственном браке.

Светодиодные лампы имеют один существенный недостаток – высокая стоимость. Дешевые модели не будут изготовлены из качественных материалов, поэтому лампы будут быстро перегорать из-за отсутствия достаточного отвода тепла. Также в приборе неизвестного производства может отсутствовать драйвер – тогда лампа будет реагировать на любые скачки напряжения и быстро выйдет из строя.

Расчет освещения светодиодами

При расчете уровня освещения, создаваемого светодиодными источниками, можно пользоваться простой формулой:

Световой поток одной лампочки = площадь освещения * уровень освещенности данного помещения / число ламп.

Освещение на один квадратный метр равняется:

Уровень освещенности = число ламп * световой поток / площадь комнаты.

Число лампочек зависит от способа монтажа светильников и люстр. Если лампы будут устанавливаться в классическую люстру, световой поток должен выбираться по необходимому уровню интенсивности. Если точечные источники света монтируются по периметру, уровень интенсивности нужно разделить на световой поток ламп. Также нужно учитывать, что на натяжном потолке светильники не должны располагаться ближе 25 см друг от друга.

Читайте также:  Какое реле напряжения лучше: трехфазное или три однофазных?

Эффективный угол освещения светодиодов составляет 120 градусов. Поэтому важно следить за тем, чтобы свет распространялся равномерно и не было неосвещенных участков помещения. Этого можно достигнуть путем пропорционального уменьшения мощности каждой лампочки.

Также учитывается высота установки. Точечные приборы ставятся выше на 20-30 см, чем лампочки в люстре, поэтому интенсивность должна быть выше примерно на 20%.

Нередко замена классических источников света на светодиодные производится во время капитального ремонта или других строительных работ. В результате может оказаться, что света в комнате недостаточно. Основная причина – в расчете светильников по площади помещения не были учтены коэффициенты отражения от поверхностей.

Для разных цветов помещений используются следующие коэффициенты:

  • белая поверхность – 70%;
  • светлая – 50%;
  • серая – 30%;
  • темная – 10%;
  • черная – 0%.

Коэффициент отражения будет равняться сумме коэффициентов пола, потолка и стен, деленный на 3. Полученное усредненное значение можно использовать в итоговых расчетах.

Расчет количества светодиодных светильников в помещении с белым потолком, серыми обоями и светлым ламинатом

Средний коэффициент отражения = (0,7 + 0,3 + 0,5) / 3 *1,2= 0,6

Если в комнате будут установлены светодиодные приборы со световым потоком 1200 лм, необходимый световой поток будет равен 1200*0,6=720.

Чтобы вычислить, сколько светодиодных ламп нужно для освещения комнаты 20 кв.м, можно использовать формулу: уровень освещенности * площадь комнаты / световой поток. Тогда для гостиной (освещенность 150 люкс) число ламп мощностью 20 Вт (дает световой поток в 250 люмен) будет равняться 150*20/250=12 штук.

Расчет мощности светодиодных ламп для помещения производится следующим образом: площадь перемножается на число лампочек и на мощность каждого изделия.

Калькулятор расчета освещенности помещения

Расчет освещенности помещения

Укажите необходимые размеры в метрах

Y — Длина помещения
X — Ширина помещения
Z — Высота потолков
L — Количество светильников
N — Уровень освещенности помещения на 1 квадратный метр

Нормы уровня освещенности N (lk)
Освещенность жилых помещений
Жилые комнаты, гостиные, спальни150
Кухни, кухни-столовые, кухни-ниши150
Детские200
Кабинеты, библиотеки300
Внутриквартирные коридоры, холлы50
Кладовые, подсобные300
Гардеробные75
Сауна, раздевалки, бассейн100
Тренажерный зал150
Биллиардная300
Ванные комнаты, санузлы, душевые50
Помещение консьержа150
Лестницы20
Поэтажные внеквартирные коридоры, вестибюли, лифтовые холлы30
Колясочные, велосипедные30
Тепловые пункты, насосные, машинные помещения лифтов20
Основные проходы технических этажей, подвалов, чердаков20
Шахты лифтов5
Освещение помещений административных зданий
Кабинеты, рабочие комнаты, офисы представительства300
Проектные залы и комнаты конструкторские, чертежные бюро500
Машинописные бюро400
Помещения для посетителей, помещения обслуживающего персонала400
Читальные залы400
Помещения записи и регистрации читателей300
Читательские каталоги200
Лингафонные кабинеты300
Книгохранилища, архивы, фонды открытого доступа75
Переплетно-брошюровочные помещения, площадью не более 30 кв. м300
Помещения для ксерокопирования, площадью не более 30 м300
Макетные, столярные, ремонтные мастерские300
Помещения для работы с дисплеями и видеотерминалами400
Конференцзалы, залы заседаний200
Фойе и тамбуры150
Лаборатории органической и неорганической химии400
Аналитические лаборатории500
Весовые, термостатные300
Лаборатории научно-технические400
Фотокомнаты, дистилляторные, стеклодувные200
Архивы проб, хранение реактивов100
Моечные300
Освещенность образовательных учреждений
Классные комнаты, кабинеты, аудитории школ500
Аудитории, учебные кабинеты, лаборатории400
Кабинеты информатики и вычислительной техники200
Учебные кабинеты технического черчения и рисования500
Лаборантские при учебных кабинетах400
Лаборатории органической и неорганической химии400
Мастерские по обработке металлов и древесины300
Инструментальная, комната мастера инструктора300
Кабинеты обслуживающих видов труда400
Спортивные залы200
Хозяйственные кладовые50
Крытые бассейны150
Актовые залы, киноаудитории200
Эстрады актовых залов, кабинеты и комнаты преподавателей300
Рекреации150
Освещенность помещений гостиниц
Бюро обслуживания, помещения обслуживающего персонала200
Гостиные, номера150

Нормы уровня освещенности для разных типов помещений показаны в таблице.

Расчет необходимой освещенности помещения.
Учет коэффициента освещенности в зависимости от высоты потолков.
Световой поток одного светильника.
Расчет примерной мощности ламп накаливания, люминесцентных или светодиодных ламп.

Грамотный расчет освещения – первый шаг к комфорту

Расчет освещения помещения – один из первых шагов создания продуманного дизайна. И не важно, это жилое, промышленное или офисное пространство – свет имеет не меньшее значение, чем грамотное зонирование площади или выбор мебели. Если вы на стадии ремонта, обязательно прочтите эту статью, прежде чем заказывать светильники. Даже если вы нашли интересный дизайн интерьера, и хотите его реализовать один в один, на выбор светильников может повлиять масса нюансов: высота потолков, инсоляция здания, выбираемая мебель.

С чего начать расчет искусственного освещения?

Немного теории (обязательно к прочтению тем, кто сталкивается с терминами впервые)

Для того чтобы измерять и сравнивать освещенность, используется специальная единица измерения – Люкс. Физически один Люкс представляет собой освещенность поверхность радиусом 1 метр точечным источником света силой 1 кд.

  • 1кд – сила света свечи.
  • 100 кд – лампы накаливания.
  • 0,005 кд – светодиода.

Также, 1лк – это освещенность поверхности площадью 1м.кв. при световом потоке 1лм.

Сравним Люмены (лм) самых популярных ламп:

  • Лампа накаливания 100 Вт = 1340.
  • Галогенная 230 Вт = 625.
  • Люминесцентная 36 Вт = до 3350.
  • Свет одиодная 40−80 Вт = 6000.

И снова вернемся к Люксам.

Дневная освещенность ярким летним днем равняется 10-25 тыс. лк. Во время полнолуния: 0,27 лк. Комфортная для глаз и продуктивная работа в кабинете состоится при 320-500 лк.

Стандарты электроосвещения

Первый шаг калькуляции – не замеры и умножения, а ознакомление с принятыми стандартами. Согласно принятым нормам, уровень освещенности помещений должен быть таким (в Люксах):

  • 50-10 0 – коридоры, холлы, лестницы, ванные комнаты,
  • 150 – комнаты жилого назначения и места приготовления пищи,
  • 200 – детские, конференц-залы, комнаты для совещаний,
  • 300 – кабинеты, офисы, читальные залы,
  • 100-400 – пр оизводственные цеха в зависимости от их направленности.

Точные значения для разных объектов можно посмотреть в официальном документе «СНиП 23-05-95», который можно найти в Электронном фонде правовой и нормативной информации.

Как рассчитать освещение по формуле

Как и любая задача, наша имеет несколько путей решений.

Простая формула расчета по площади помещения

X = A * B * C , где:

X – уровень светового потока (лм).

A – установленная норма для рассматриваемого помещения.

C – коэффициент высоты потолка. (для стандартных потолков до 2,7 м С=1; для высоких до 3,5 м С=1,5; для очень высоких до 4 м С=2).

Допустим, нам нужно выбрать лампы для офиса площадью 16 кв.м. в новострое с потолками 3 метра.

Но сколько нам потребуется ламп? Для этого обратимся к таблице ниже.

Если ваш выбор пал на офисные светильники Ziverd BURO S опал мощностью 18 Вт. 4800/1800 = 2,67. То есть, трех изделий для рассматриваемого офиса будет достаточно.

Обратите внимание, световой поток современных LED -светильников может отличаться от стандартных величин. В каталоге производителя среди характеристик товара указывается и этот показатель. Не забывайте его учесть. Так, для модели BURO S опал он составляет 2100.

Формула расчета по площади с поправочным коэффициентом

В этом случае искомой величиной будет уровень освещенности (в Люксах). В обобщенном виде формула выглядит так:

E = η * F / S , где

F – попадающий на поверхность световой поток.

S – площадь поверхности.

η – поправочный коэффициент. Дело в том, что до поверхности доходит лишь часть света, а часть рассеивается по пути. По умолчанию программы и калькуляторы расчета освещения присваивают этой переменной значение 0,5.

Немного больше времени, терпения, и можно получить более точные значения. Для этого рассчитаем коэффициент помещения.

i = S /( A + B )* h , где

S – площадь комнаты,

A – длина комнаты,

H – длина отрезка между светильником и поверхностью, на которую падает свет.

Для того чтобы понять, какая часть потока будет использована после рассеивание, и какое значение η нужно подставить в формулу, обратимся в таблице ниже.

Проверим на практике. Допустим, у нас есть шоу-рум ювелирных изделий площадью 6*5 м, в торговом центре с высотой потолков 4 метра. Высота прилавка 110 см. Планируется установить линейные потолочные Ziverd BURO s 18 микропризма с показателем 2100 лм.

Для начала рассчитаем коэффициент помещения:

i = 30/(6+5)*(4-1,1) = 0,94

Согласно таблице, наш коэффициент светового потока равен 40%.

Теперь можем найти уровень освещенности:

E = 0,4*2100/30 = 28 (лк)

Согласно «СНиП 23-05-95», освещенность торгового зала ювелирного магазина должна составлять 300 лк. Значит, нам понадобится 11 изделий Ziverd BURO s 18.

Аналогичным способом можно произвести расчет производственного освещения и цеха. При этом во внимание нужно брать габариты помещений, высоту станков и рабочих мест, осуществляемую деятельность и нормы освещенности для каждого участка. Если используем светильники на подвесе, например, Ziverd KRONA MP 50, расстояние необходимо считать не от потолка до поверхности, а от самого осветительного прибора.

Читайте также:  Топ 5 лучших мультиварок с функцией скороварки

Современные методы светотехнического расчета освещения

Если подсчеты на листке бумаги с калькулятором или ведение таблиц в Excel – это не ваше, тогда можно обратиться к современным методам.

На просторах интернета можно найти несколько программ и приложений для быстрого расчета освещения производственного помещения и жилых комнат. Среди них есть как элементарные редакторы с интуитивно понятным интерфейсом, онлайн-калькуляторы, так и сложные программные продукты для дизайнеров и архитекторов (например, Dialux, Relux, Light-in-Night Road). Чем сложнее программа, тем больше возможностей она открывает и тем большее количество факторов учитывает. Например, для перфекционистов и тех, кто занимается электроосвещением профессионально, будет важно учесть сложную архитектуру пространства, наличие и размеры углов, особенности интерьера и возможность комбинирования осветительных приборов.

Программные продукты можно найти как в платных, так и в бесплатных версиях. Если первый вариант необходим профессионалам, то новичкам будет достаточно базовых функций.

Что еще учесть при расчете мощности освещения?

В зависимости от цвета поверхности, она по-разному отражает свет. В темных и светлых комнатах мы получим разный визуальный результат, установив одни и те же светильники.

Поэтому выбирая лампы, стоит учитывать коэффициент отражения. Уровень отражения основными цветами следующий:

  • 70% – белый;
  • 50% – светлый (например, бежевый, нюдовый, шампань);
  • 30% – серый;
  • 10% – темный (оттенки синего, коричневого, бордо и пр.);
  • 0% – черный;

Общее значение считается очень просто: достаточно суммировать коэффициенты стен, пола и потолка и разделить на три.

Допустим, мы устанавливаем в офис светильники Ziverd BURO 36 опал со значением 4250 лм.

Стены у нас персиковые, потолок белый, а пол – из серого линолеума. Общий коэффициент отражение составит (70+50+30)/3 = 50%

Светодиоды в жилом и промышленном здании

LED -лампы уже успели доказать свою эффективность, экономичность и экологичность. Если вы планируете ремонт и переход на LED -освещение, можно пойти 2 путями для определения количества необходимых приборов:

1. Произвести расчет светодиодного освещения согласно представленным выше формулам.

2. Сопоставить световой поток, который получаете от установленных галогенных либо ламп накаливания с мощностью светодиодных источников. Для этого нужно вернуться к первой таблице. Например, 100-Ваттная лампочка накаливание воспроизводит порядка 1200 Люмен. Для такого же потока понадобится 15-Ваттная LED -лампа.

Светодиодные приборы – это не только практичность, но еще и возможности для креатива. С их помощью можно создать уникальных световой дизайн, выделить зоны работы и отдыха.

Их главные функции:

  • Общее электроосвещение. Здесь лучше всего применять небольшое количество мощных приборов.
  • Создание комфортных условий на рабочем месте. В кабинетах, производственных цехах, переговорных, а также на ресепшенах, прилавках необходимы направленные источники света.
  • Дизайн интерьера. Здесь можно «играть» с цветами, размерами и формами. С помощью большого количества LED-приборов малой мощности можно создать интересные визуальные эффекты.

Для того чтобы при комбинировании различных осветительных приборов не появлялись «темные пятна», важно учитывать все объекты в пространстве. А для рабочего освещения огромное значение имеют естественные источники света. Дизайнеры, планируя корпоративные пространства, стараются размещать рабочие места так, чтобы использовать как можно больше природного света. Такое решение является наиболее комфортным для здоровья глаз и экономным для бюджета.

Наиболее близкий эффект (экономия + комфорт) позволяют достичь LED -лампы. Никакого мерцания, минимальное выделение тепла, внушительный срок службы (до 100 тысяч часов), безопасная утилизация – все это делает технологию LED самой рациональной для современного общества.

Есть и дополнительные возможности у таких приборов. Светильники с диммером позволят регулировать яркость в зависимости от ваших потребностей и пожеланий. Учитывая на производственных предприятиям и многих коммерческих учреждений, требуется круглосуточная работа осветительных приборов, LED -лампы с диммерами станут рациональным выбором.

Какой бы метод вы ни бывали – онлайн или использование формул, желаем вам эффективных дизайнерских решений для работы и отдыха.

Как произвести расчет освещения с помощью светодиодных ламп

На смену лампам накаливания приходят экономные LED-светильники. Для правильного размещения осветительных приборов требуется расчет светодиодного освещения.

Нормы освещенности для помещений различного назначения

Уровень освещенности указывается в люксах (Лк). Это световой поток мощностью 1 люмен (Лм), приходящийся на 1 м² помещения. Люмен — параметр, воспринимающийся глазами человека, меняется в зависимости от освещаемой площади. Если направить 100 Лм на 1 м², то освещенность составит 100 Лк. Если эти же лучи спроецировать на 10 м², показатель освещенности будет только 10 Лк.

В зависимости от назначения комнат, проводимых работ к уровню освещенности предъявляются свои требования. Существуют нормативы СНиП, касающиеся разных видов помещений. Согласно им, требуемая освещенность составляет (в Лк):

  • для коридора, ванной, туалета, кладовой — 50;
  • в гардеробе — 75;
  • для лестницы многоэтажного дома, сауны — 100;
  • на кухне, в спальне, гостиной — 150;
  • для детских комнат — 200;
  • в библиотеках, кабинетах, офисе с ПК — 300;
  • в помещениях для чертежных работ, сборки мелких деталей — 500.

Ориентируясь при выборе на люксы светодиодного светильника, не забывают, что это показатель освещенности для 1 м². Если вкрутить в спальне площадью 10 м² лампочку 150 Лк, этого будет недостаточно: требуется 1500 Лк.

Нормативы СНиП рассчитаны на помещения со стандартной высотой потолков 2,7 м.

Чем дальше расположены лампочки от объекта, тем хуже он освещается. Поэтому применяется коэффициент поправки для потолка высотой более 2,7 м. Он составляет в зависимости от уровня подъема потолков:

  • до 3 м — 1,2;
  • в пределах 3,0-3,5 м — 1,5;
  • от 3,5 м до 4,5 м — 2.

Прослеживается прямая зависимость: потребность в свете возрастает с увеличением высоты потолка.

Важен ли вид освещения и характеристика поверхности

Дизайнерское оформление помещений предполагает 3 вида освещения: акцентированное, функциональное, общее. Каждый из них в большей или меньшей степени влияет на освещенность. Зная особенности видов, рассчитывают необходимый показатель.

Акцентированное освещение применяется в интерьере для выделения объектов, создания желаемой атмосферы. Используются различные световые эффекты, оттенки, получаемые от экономных источников: светодиодных лент, маленьких светильников. Особые требования к уровню освещенности не предъявляются.

Функциональное освещение служит для дополнительной подсветки рабочего места на кухне, в мастерской, кабинете, у зеркала и т.п. Дизайнеры применяют его для зонирования комнат.

Назначение общего освещения — дать количество света, необходимое для помещения. Источники размещают на потолке, стенах, используют торшеры и т.д. Тип светильников роли не играет. Общее освещение используют при расчетах необходимого уровня, не принимая во внимание акцентированное, иногда учитывают местное.

Иногда после всех расчетов оказывается, что освещенность недостаточная. Такое случается, когда не учитывают отражающую способность поверхностей. Если стены или пол комнаты темные, потолок матовый, освещенность уменьшается. Например, освещение над столом яркое, его достаточно для работы. Для чтения книги на диване интенсивности света мало, потому что лучи плохо отражаются от темных стен.

Существует коэффициент отражения (КО), который зависит от цвета поверхности:

  • белые стены и потолок отражают 70% света;
  • светлые — 50%;
  • серые — 30 %;
  • темные — 10%.

Черные поверхности не отражают ничего, поглощая лучи. Определяют освещенность с учетом отражения, используя таблицы. Существует упрощенная формула, согласно которой усредненный отражающий коэффициент равняется сумме КО стен, потолка, пола, разделенной на 3. Этот коэффициент используют при расчетах.

Какие данные необходимы для расчета

Рассчитывают количество светильников для комнаты простыми методами: по электрической мощности и световой. Главное, чем отличаются методы, — единицы измерения. Для вычислений по электрической мощности это Ватты, по световой — люмены.

Кроме этих параметров, учитывают:

  1. Габариты помещения: длину, ширину. Умножая их, находят площадь.
  2. Необходимую мощность.
  3. Высоту потолка. Если больше 2,7 м, применяют коэффициент.
  4. Отражающую способность поверхностей. Находят усредненное значение по вышеприведенной формуле.

Как рассчитать освещенность стандартными лампами

Самый простой способ расчета основан на сравнении мощности светодиодов и накальных источников света. На упаковке первых указывают соотношение этих показателей. Например, читают надпись: 10 W=100 W. Вычисляют необходимое количество спотов. Исходят из того, что оптимальным считается освещение, когда на 1 м² приходится 20 Вт лампочки накаливания.

Алгоритм вычисления количества светодиодов по этой схеме:

  • узнают площадь помещения;
  • результат умножают на 20 (количество необходимых ватт);
  • полученное число делят на мощность 1 экономлампы.

Подобным методом пользуются чаще всего. Он простой, но не отличается точностью. Более совершенный способ — рассчитать по мощности светового потока. Порядок вычисления:

  1. Пользуясь таблицей, узнают, сколько люксов требуется на 1 м².
  2. Умножают показатель на площадь комнаты. Получают общую мощность, которая выражается уже люменами.
  3. На упаковке каждого светодиода есть надпись, указывающая номинальный световой поток, например 900 Лм. Осталось приобрести такое количество лампочек, чтобы сумма достигла требуемого значения.
Читайте также:  Как подключить 2 двухклавишных проходных выключателя к 2 перекрестным?

Еще способ, применяя который узнают количество спотов по размерам комнаты. Применяется формула: N=(S×W)/P.

  • N — требуемое количество светильников;
  • S — площадь, м²;
  • W — необходимую мощность потока светового излучения, Вт/м²;
  • P — мощность отдельного светодиода.

Показатель W для светодиодных ламп в зависимости от помещения, Вт/м²:

  • для коридора — 1;
  • в санузле, спальне — 2;
  • в гостиной — 3;
  • на кухне — 4.

При самостоятельных расчетах учитывают важные моменты:

  1. Если результат дробное число, округляют до большего значения.
  2. Светодиоды эффективно освещают пространство под углом 120°. Чтобы добиться ровного освещения без перепадов, увеличивают количество светодиодов, уменьшая мощность.
  3. Светильники в люстре расположены ниже, чем точечные на потолке. Последние подбирают с интенсивностью света на 20% больше.

Приведенные методы не принимают во внимание высоту помещения, коэффициент отражения стен, пола и потолка, другие факторы. Более точные вычисления дает онлайн-калькулятор, который эти параметры учитывает.

Расчет точечного освещения с примером

Приведенные ниже примеры убеждают, что расчет освещения светодиодными светильниками несложный.

Пример вычисления по электрической мощности для спальни 3,5×4,5 м. Площадь составляет 15,75 м². Умножают на норму для 1 м² — 20 Вт, получают 315 Вт. Подбирают необходимое количество светильников по мощности каждого, чтобы в сумме получилось 315 Вт или немного больше.

Второй пример — вычисление по световой мощности. Для детской комнаты требуемая освещенность 200 Лк (для 1 м²). Ее размеры — 3×4=12 м², всего понадобится 2400 Лм. Если взять лампы LED с номинальным световым потоком 400 Лм, их потребуется 6 шт.: 2400/400=6.

Третий пример с использованием формулы N=(S×W)/P для санузла площадью 10 м². Уровень освещенности для него W=2 Вт, планируется монтаж спотов по 5 Вт. Подставляют значения в формулу: (10×2)/5=4 шт.

Как проверить уровень освещенности

Интенсивность светового потока в разных помещениях определяется по формуле F=E×S×K. Буквами обозначены:

  • E — норма освещенности из таблицы, Лк;
  • S — площадь комнаты, м²;
  • K — поправочный коэффициент.

Последний показатель зависит от отражающей способности поверхности, высоты установки светильников. Для профессионального определения уровня используют специальные таблицы. В них указана отражающие свойства множества предметов. В быту применяют более простые расчеты. Коэффициент для жилых помещений с LED- освещением принимается 1,1.

Проверяют освещенность люксометром.

Искусственное и естественное освещение замеряют отдельно. Работа прибора основана на том, что встроенный фотоэлемент улавливает световые лучи, которые преобразуются в электричество. Его величина прямо пропорциональна уровню освещенности. Показания отображаются на шкале или экране.

Замеры проводят в местах с разной интенсивностью световых потоков. Проверяют освещенность только горизонтальных поверхностей, удаленных от приборов с электромагнитным излучением. Вначале проверяют общую освещенность, затем — рабочих мест. Данные сверяют с нормативами.

При недостаточном освещении доводят показатель до требуемого уровня. Преимущественно работа заключается в установке дополнительных светильников. Планируя постройку нового здания, определяют уровень освещенности, от которого зависит комфортность проживания и работы.

Расчет освещенности помещений врукопашную

Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.

Какой должна быть освещенность
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.
С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.

Грубая оценка необходимого светового потока
По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux. Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».
Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности — это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η».

Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.
Например, в комнате площадью 20м 2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м 2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает.)

Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе. Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).


Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.

В левой колонке таблицы указан индекс помещения, который считается по формуле:

, где S — площадь помещения в м 2 , A и B — длина и ширина помещения, h — расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность.
Если нас интересует средняя освещенность рабочих поверхностей (стола) в комнате площадью 20м 2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м 2 / ( ( 4м + 5м ) × 2,0м ) = 1,1. Удостоверившись, что помещение и лампы соответствуют указанным в подписи к таблице, получаем коэффициент использования светового потока – 46%. Множитель η = 0,46 очень близок к предположенному навскидку η = 0,5. Средняя освещенность рабочих поверхностей при общем световом потоке 700лм составит 16лк, а для достижения целевых 150лк, потребуется F = 700лм × ( 150лк / 16лк ) = 6500лм.
Но если бы потолки в комнате были выше на полметра, а комната была не «светлым», а «стандартным» помещением с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 50%, 30% и 10%, коэффициент использования светового потока η составил бы (см. расширенную версию таблицы) η = 0,23, и освещенность была бы ровно вдвое меньше!

Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).


Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение

Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.


Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.


Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.

Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...